二維斑點追蹤技術(shù)評估小兒重癥肺炎右心功能的價值

孫亞芳 丁婷婷 林 洲

小兒重癥肺炎（severe pneumonia，SP）起病急、進(jìn)展快，常伴有不同程度的缺氧和肺通氣或換氣功能障礙［1］，可導(dǎo)致右室結(jié)構(gòu)及功能的損傷，影響患兒預(yù)后［2］。因此，對SP患兒右室功能的評估及監(jiān)測尤其重要。二維斑點追蹤（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）技術(shù)可定量分析右室心肌收縮功能，且無角度依賴性［3］。本研究旨在應(yīng)用2D-STI技術(shù)定量分析SP患兒右室縱向應(yīng)變變化，探討其影響因素。

資料與方法

一、研究對象

選取2018年10月至2020年6月在深圳市兒童醫(yī)院就診的SP患兒70例（SP組），其中男51例，女19例，月齡1~60個月，中位月齡4.00（1.00，20.75）個月。均經(jīng)胸部CT診斷為肺炎，并依據(jù)2019年兒童社區(qū)獲得性肺炎診療規(guī)范［1］確診為SP。排除標(biāo)準(zhǔn)：其他心肺相關(guān)疾病，全身性疾病（高血壓病、糖尿病等），超聲圖像不清晰。70例SP患兒中，50例出現(xiàn)肺內(nèi)或肺外并發(fā)癥，包括呼吸衰竭42例、急性呼吸窘迫5例、胸腔積液3例、膿毒癥6例、心肌損傷6例、多器官功能障礙綜合征3例、休克4例。另選與之年齡、體表面積相匹配的健康小兒70例（對照組），其中男46例，女24例，月齡1~43個月，中位月齡6.00（3.00，14.00）個月。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，入選患兒家屬均知情同意。

二、儀器與方法

1.常規(guī)超聲心動圖檢查：使用GEVivid E 9彩色多普勒超聲診斷儀，6S探頭，頻率2.0~4.5 MHz；配備EchoPAC分析工作站。受檢兒取左側(cè)臥位，連接心電圖，于安靜狀態(tài)下獲取右室結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)參數(shù)：右室舒張末期內(nèi)徑（RVEDD）、主肺動脈內(nèi)徑（PAD）、三尖瓣環(huán)收縮期位移（TAPSE）、右室做功指數(shù)（Tei指數(shù)）、右室面積變化率（RVFAC）、肺動脈血流加速時間（PAAT）及射血時間（PAET）、三尖瓣舒張早期和舒張晚期峰值流速（E、A），并計算PAAT/PAET和E/A。以上參數(shù)均測量3次取平均值。

2.2D-STI檢查：超聲心動圖檢查后儲存3個連續(xù)心動周期的右室心尖四腔心切面二維圖像，保持幀頻>60幀/s，調(diào)入EchoPAC工作站進(jìn)行離線分析，分別定位于右室心內(nèi)膜面游離壁側(cè)三尖瓣環(huán)、心尖部及室間隔側(cè)三尖瓣環(huán)，軟件自動追蹤心內(nèi)膜、心外膜邊界和右室心肌運動，逐幀描記感興趣區(qū)內(nèi)心肌運動軌跡，追蹤滿意后，獲取收縮期右室整體縱向應(yīng)變（RVGLS）、游離壁整體縱向應(yīng)變（FWGLS）及室間隔整體縱向應(yīng)變（IVSGLS）。以上參數(shù)均測量3次取平均值。

3.一般資料收集：記錄患兒年齡、體表面積、心率、呼吸頻率、收縮壓和舒張壓等一般資料，隨訪患兒治療及康復(fù)情況。

4.重復(fù)性試驗：隨機選擇16例研究者（SP組和對照組各8例）的縱向應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行觀察者內(nèi)和觀察者間的重復(fù)性評估。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、兩組一般資料比較

與對照組比較，SP組心率、呼吸頻率均增加，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）；兩組年齡、體表面積、收縮壓和舒張壓比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 兩組一般資料比較

二、兩組常規(guī)超聲心動圖和2D-STI參數(shù)比較

與 對照 組 比 較，SP組TAPSE、PAAT/PAET、RVGLS、FWGLS和IVSGLS均減低，Tei指數(shù)增加，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）；兩組RVEDD、PAD、RVFAC和E/A比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2和圖1。

圖1 兩組患兒2D-STI圖

表2 兩組常規(guī)超聲心動圖和2D-STI參數(shù)比較（±s）

表2 兩組常規(guī)超聲心動圖和2D-STI參數(shù)比較（±s）

RVEDD：右室舒張末期內(nèi)徑；PAD：主肺動脈內(nèi)徑；TAPSE：三尖瓣環(huán)收縮期位移；Tei指數(shù)：右室做功指數(shù)；RVFAC：右室面積變化率；PAAT/PAET：肺動脈血流加速時間與射血時間比值；E/A：三尖瓣舒張早期與晚期峰值流速比值；RVGLS：右室整體縱向應(yīng)變；FWGLS：游離壁整體縱向應(yīng)變；IVSGLS：室間隔整體縱向應(yīng)變

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三、相關(guān)性分析

1.在整體研究對象中，RVGLS、FWGLS、IVSGLS分別與年齡、TAPSE、RVFAC均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05），與心率、呼吸頻率、Tei指數(shù)均呈正相關(guān)（均P<0.05）。見表3。

表3 整體研究對象2D-STI參數(shù)與常規(guī)超聲心動圖參數(shù)、一般資料的相關(guān)性分析

2.在SP患兒中，RVGLS與年齡、體表面積、PAD、TAPSE均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05），F(xiàn)WGLS與年齡、體表面積、PAD、TAPSE均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05），IVSGLS與年齡、TAPSE均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05）。見表4。

表4 SP患兒2D-STI參數(shù)與常規(guī)超聲心動圖參數(shù)、一般資料的相關(guān)性分析

四、重復(fù)性檢驗

RVGLS、FWGLS、IVSGLS在觀察者內(nèi)的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分別為0.941、0.993、0.967；在觀察者間的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分別為0.937、0.989、0.983。

五、隨訪情況

隨訪至患兒出院，發(fā)現(xiàn)67例患兒預(yù)后良好，3例死亡，其中1例合并呼吸衰竭、膿毒癥，2例合并多器官功能障礙綜合征。

討 論

小兒SP嚴(yán)重影響呼吸系統(tǒng)，并造成心血管等多系統(tǒng)損傷和水電解質(zhì)紊亂一系列病理改變，嚴(yán)重危及患兒的生命［1，4］。2D-STI技術(shù)可定量檢測右室縱向應(yīng)變，評估右室收縮功能［3］。2020年英國超聲心動圖學(xué)會認(rèn)為成人FWGLS>-23%提示右室收縮功能障礙［5］。Levy等［6］研究結(jié)果表明正常兒童平均RVGLS、FWGLS分別為-28.20%、-30.06%。本研究結(jié)果顯示，與對照組比較，SP組RVGLS、FWGLS和IVSGLS均減低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。分析其原因，SP導(dǎo)致機體缺氧，使心肌發(fā)生不可逆損傷，收縮力下降，表現(xiàn)為右室縱向應(yīng)變減低；另一方面，患兒存在肺通氣及換氣功能障礙，血氧飽和度降低，肺小血管持續(xù)性收縮，肺動脈循環(huán)阻力上升，從而使右室后負(fù)荷增加［4］。Levy等［7］另一研究也表明缺氧患者的右室縱向應(yīng)變明顯減低。

二維超聲心動圖測得的PAAT/PAET可評估肺動脈壓，即其值減低提示肺動脈壓增高［8］。本研究中SP組PAAT/PAET較對照組減低（P<0.05），提示SP患兒肺動脈壓增高，與Lemarié等［8］研究結(jié)論一致。Tei指數(shù)是綜合評價心臟收縮、舒張功能的參數(shù)，本研究中SP組Tei指數(shù)較對照組升高（P<0.05），提示SP患兒存在心臟收縮和舒張功能障礙。右室心肌收縮能力下降，可表現(xiàn)為心臟射血量減少、心率代償性增快、心音低鈍等心力衰竭癥狀［4］。但本研究SP組患兒僅表現(xiàn)為心率增快，RVEDD和RVFAC與對照組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，而右室縱向應(yīng)變參數(shù)均減低，提示2DSTI測得的右室縱向應(yīng)變減低早于常規(guī)超聲心動圖測得的右室結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)變化。Vizzardi等［9］研究發(fā)現(xiàn)RVFAC與RVGLS呈負(fù)相關(guān)（r=-0.769，P<0.05），考慮原因為RVFAC依賴于右室形態(tài)及后負(fù)荷，在無或輕度右室功能障礙的情況下，RVFAC反映右室收縮功能的敏感性較低。由此可見，右室縱向應(yīng)變可以早期提示心肌損傷。

心肌縱向應(yīng)變受前后負(fù)荷、年齡、心率等多種因素影響［3，10］。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示，整體研究對象的RVGLS、FWGLS和IVSGLS與年齡均呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05），推測隨著年齡增長，小兒心肌逐漸發(fā)育成熟，致其應(yīng)變增加，可能與心肌后負(fù)荷逐漸增加有關(guān)［8］。本研究整體研究對象的RVGLS、FWGLS和IVSGLS與心率均呈正相關(guān)（均P<0.05），原因可能是心率的增加導(dǎo)致心肌形變時間縮短，從而使應(yīng)變減低。本研究中，整體研究對象的RVGLS、FWGLS和IVSGLS還與呼吸頻率、Tei指數(shù)均呈正相關(guān)；而在SP患兒中，上述參數(shù)與心率、呼吸頻率、Tei指數(shù)均無相關(guān)性，這可能是SP組樣本量小所致。提示應(yīng)用縱向應(yīng)變評估右室心肌收縮功能時，應(yīng)考慮年齡、心率和呼吸頻率對其產(chǎn)生的影響。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，TAPSE與RVGLS、FWGLS的相關(guān)系數(shù)大于IVSGLS，提示右室壁縱向應(yīng)變存在差異，F(xiàn)WGLS能更準(zhǔn)確地反映右室收縮功能的損傷程度。由此可見，2D-STI不僅可以量化右室整體功能，還可以對右室收縮模式加以闡述。

本研究重復(fù)性檢驗結(jié)果顯示，右室縱向應(yīng)變參數(shù)在觀察者內(nèi)和觀察者間均有較好的重復(fù)性，表明2DSTI技術(shù)可作為評估SP患兒右室收縮功能的可靠方法。但本研究仍有一定的局限性：①缺少MRI評估右室收縮功能的金標(biāo)準(zhǔn)；②缺乏遠(yuǎn)期隨訪，需進(jìn)一步探討2D-STI技術(shù)對SP患兒的預(yù)后隨訪價值。

綜上所述，SP患兒右室縱向應(yīng)變減低早于右室結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)變化，且年齡和心率是其影響因素；2DSTI技術(shù)對小兒SP右心功能的評估有一定的臨床價值。